闭式循环水冷却系统的应用
循环冷却水处理技术在钢铁企业中的应用
循环冷却水处理技术在钢铁企业中的应用摘要：钢铁是现代工业和社会发展的基础材料，也是我国国民经济的支柱产业之一。
然而，钢铁生产过程中需要消耗大量的水资源，同时也会产生大量的废水和废渣，对环境造成严重的影响。
根据统计，我国钢铁行业每年消耗的工业用水约为200亿立方米，占全国工业用水的20%左右，而每吨钢产生的废水量约为10立方米，其中含有大量的悬浮物、油脂、酸碱、重金属等污染物。
如果不加以处理，这些废水会对水源地、土壤、植被、生态系统等造成不可逆转的破坏。
本文中笔者阐述了循环冷却水系统的设计和优化、循环冷却水的化学处理和维护等，为相关技术人员提供参考。
关键词：循环冷却水；处理技术；钢铁企业；应用1循环冷却水系统的设计和优化钢铁企业的循环冷却水系统应根据不同的工艺和设备，合理设计和优化水量、水质、水温、水压等参数，以满足冷却效果和设备安全运行的要求。
同时，应尽量减少循环水系统中的漏水、渗水、蒸发等损耗，提高循环水的利用率。
具体的措施包括：采用闭式或半闭式循环冷却水系统，减少与外界的接触，降低污染物的引入和蒸发损失。
采用节能型的冷却塔、换热器、泵等设备，提高冷却效率和节约电能。
采用分级或串级循环冷却水系统，根据不同的冷却需求，合理分配循环水的温度和压力，实现循环水的多次利用[1]。
采用自动控制和监测系统，实时调节循环水的流量、压力、温度等参数，保证循环水系统的稳定运行。
2循环冷却水的化学处理和维护钢铁企业的循环冷却水在使用过程中，会受到空气、原水、设备等多种因素的影响，导致循环水中出现腐蚀、结垢、污染、生物滋生等问题，影响冷却效果和设备寿命。
因此，必须对循环冷却水进行定期或连续的化学处理和维护，以保持循环水的良好状态。
具体的措施包括：根据循环水的水质特点，选择合适的缓蚀剂、阻垢剂、分散剂、杀菌剂等药剂，定量加入循环水中，防止金属腐蚀和结垢现象的发生。
定期对循环冷却水进行取样分析，监测循环水中的pH值、电导率、硬度、碱度、余氯等指标，及时调整药剂投加量和方式，保证循环水达到预定的标准。
开、闭式水、循环水、抽汽回热及旁路系统
（3）提高机组负荷适应性 正常运行的机组快速降负荷时，汽轮机快速关小 调节阀门。这样，锅炉产生的蒸汽量和汽轮机通 流量之间就会不平衡。旁路控制系统控制旁路阀 门排放多余的蒸汽，维持锅炉侧的汽水平衡。
（4）事故工况下，保护机组，回收工质，降低噪声 在发电机甩去全负荷或汽轮机故障停机时，旁路门迅速打 开，防止超温超压，同时减少或避免锅炉再热器安全门起 跳，避免了汽水损失，回收了工质，提高了经济性。
2.开式循环冷却水系统
2.1设备规范 开式循环冷却水泵 型号：14SAP－20 型式：单级、双吸、中开式离心泵 流量：1320m3/h 扬程：26mH2O 转速：1480r/min 轴功率：110KW 制造厂：长沙通大集团有限公司
开式水泵配用电机 型号：Y315 M1－4 额定功率：132KW 额定电压：380V 额定电流:240A 效率：85% 允许吸上真空度：5m 叶轮直径：466mm 生产厂商：上海先锋电机厂
（5）保护再热器 锅炉点火不久，汽轮机冲转前，锅炉提供的蒸汽温度， 过热度都比较低时，或运行中汽轮机跳闸、甩负荷、电 网事故和停机不停炉时，汽轮机自动主汽阀全关闭，高 压缸没有排汽，再热器将处于无蒸汽冷却的干烧状态， 一般的耐热合金钢材料难以确保再热器的安全。通过高 压旁路新蒸汽就可以经过减温减压装置后进入再热器， 冷却保护了再热器。 （6）防止锅炉超压
排水泵 配用电机：型号Y2225M—4 额定功率：45 KW 额定电压：380 V 额定电流：84.5 A 额定转速：1475 r/min 额定频率：50 Hz 功率因数：0.87 绝缘等级：F级 生产厂商：无锡华达电机有限公司
4.2启动循环水泵 循环水泵的启动允许条件:循环水泵开关在遥控位。 循环水泵电动机推力轴瓦温度＜70℃、导向轴瓦温度＜70℃、 下轴承温度＜70℃。 循环水泵出口液控止回蝶阀联锁自动开启至15°。 循环水泵启动按正常方式启动。 接到启泵命令后，发出启动循环水泵指令，检查循环水泵出 口液控止回蝶阀联锁开启，出口液控止回蝶阀控制油系统油 压降低至14.5MPa后，检查其油泵应自动启动。
闭式循环冷却水课件
9
电动给水泵润滑油冷却器
10
凝结水泵电机冷却水
11
凝结水泵轴承冷却水
12
凝结水泵机械密封冷却水
13
氢密封油真空泵冷却水
14
发电机氢冷却器
15
氢气干燥器
16
发电机定子水冷却器
15
汽水取样冷却器
总台数 2 1 4
台数 运行台数 1 1 2
耗水量（m3/h）
每台水量
运行水量
800
800
2
2
80
80
最大水量（m3/h）
闭式循环冷却水系统
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1
一、系统概述
• 1.系统流程介绍（见图）
该系统为一闭式回路，用循环水流 经闭式循环冷却水热交换器来冷却闭 式循环冷却水系统中的冷却水。
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2
2.系统功能作用
闭式循环冷却水系统的功能是 间接或直接地带走汽轮机、锅炉和 发电机的辅助设备产生地热量，保 证辅助设备电机、轴承、油等的正 常温度和安全运行。
279.6
30
循环水泵冷却水
3
3
35
105
105
31
增压风机冷却器（脱硫区）
2
2
38
76
76
32
总水量（每台机组）
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3375.9
3676.4
7
二、系统相关设备介绍
• 两台110％容量的闭式循环冷却水泵(1 运1备)、
• 两台100％容量 的闭式水热交换器(管 式，一运一备)。
• 一台10m3闭式循环冷却水膨胀水箱及 向各冷却设备提供冷却水的供水管道、 关断阀、控制阀等组成却水。
闭式循环冷却水
冷却后的水被循环使用，以节 约水资源
系统中的水泵和冷却塔或换热 器协同工作，确保水温稳定
闭式循环冷却水系统需要定期 维护和清洗，以防止水垢和微 生物滋生
闭式循环冷却水系统的控制方式
控制方式：温度控制
控制方式：压力控制
控制方式：流量控制
控制方式：液位控制
03
闭式循环冷却水系统的 优缺点
闭式循环冷却水系统的优点
汇报人：XX
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空调制冷行业的应用：在空调制冷行业中，闭式循环冷却水系统能够为制冷机提供冷却 水，提高制冷效果和能效比。
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其他领域的应用：除了上述领域，闭式循环冷却水系统还可应用于船舶、石油化工等领 域，为设备的正常运行提供可靠的冷却保障。
商业领域的应用
商业大厦空调系统 工业冷却系统 数据中心冷却 船舶冷却系统
04
闭式循环冷却水系统的 应用场景
工业领域的应用
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工业领域的应用：闭式循环冷却水系统广泛应用于钢铁、电力、化工等高耗能行业的冷 却系统中，能够有效降低生产过程中的温度，提高生产效率。
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电子行业的应用：在电子行业中，闭式循环冷却水系统能够为高精度设备提供稳定的冷 却水，保证设备的正常运行和延长使用寿命。
02
闭式循环冷却水系统的 运行原理
闭式循环冷却水系统的运行流程
冷却水流入冷却塔，通过蒸 发和散热降低水温
冷却水经过水泵加压，再次 进入热交换器循环使用
冷却水进入热交换器，吸收 热量后流出
控制系统监测水温，调整运 行参数以保持水温稳定
闭式循环冷却水系统的运行方式
闭式循环冷却水系统通过冷却 塔或换热器将热水冷却
闭式循环冷却水的定义
闭式循环冷却水是一种循环使用的冷却水系统，通过冷却塔或冷凝器等设备将热 水冷却，再通过循环水泵输送到需要冷却的设备或系统中，以保持设备正常运行。
发电机定子冷却水系统的作用、组成、运行方式及事故处理
一、发电机定子冷却水系统的作用发电机定子冷却水系统是在发电机运行的全过程中，提供温度、流量、压力和品质（水质和纯度）符合要求的水作为冷却介质，通过定子绕组空心线圈将绕组损耗产生的热量带出，在水冷却器中由闭式循环冷却水带走高纯度定子冷却水从定子绕组吸收的热量。
定子绕组冷却水系统是一个闭式循环水系统。
该系统在发电机运行中，应保证向定子线圈不间断地供水，监视水压、流量和电导率等参数在规定范围内。
利用自动水温调节器，以调节定子线圈冷却水进水温度，使之保持在规定范围内并基本稳定。
设置了离子交换器，用以提高进入定子线圈冷却水的水质。
系统的特点及功能简介如下：（1）采用冷却水通过定子线圈空心导线，将定子线圈损耗产生的热量带出发电机。
（2）用水冷却器带走冷却水从定子线圈吸取的热量。
（3）系统中设有过滤器以除去水中的杂质。
（4）用分路式离子交换器对冷却水进行软化，控制其电导率。
（5）使用监测仪表及报警器件等设备对冷却水的电导率、流量、压力及温度等进行连续的监控。
（6）具有定子线圈反冲洗功能，提高定子线圈冲洗效果。
（7）水系统中的所有管道及与线圈冷却水接触的元器件均采用抗腐蚀材料。
二、发电机定子冷却水系统的流程该冷却水系统自成为一个独立的封闭循环系统。
水泵从水箱中吸水后送入水冷器降温，然后经过过滤器除去机械杂质。
经流量孔板后分两路进入发电机定子线棒中的空导线和引线定子出线套管，冷却水由励端进入，由汽端流出，出水流回至水箱中，如此循环。
为了冲洗发电机内冷却管方便，还设有反冲洗管逆向流回至水箱。
三、系统设备组成及作用该系统的设备主要由定子冷却水箱、定子冷却水泵、定冷水冷却器、定子水滤网、离子交换器、导电度仪等及有关管道、流量控制开关、阀门组成。
1、定子冷却水箱：定冷水箱是定子水冷系统中的一个储水容器。
发电机出水管口伸入水箱内液面以下，可以消除发电机回水的汽化现象，回水中如含有微量氢气也可在水箱内释放，当箱内气体压力高于设计整定值时，安全阀自动排汽，水箱上装有水位控制开关和就地水位计，当水箱水位下降时，控制开关动作，自动向水箱内补水及对不正常水位发出报警。
闭式循环水系统在空气压缩机的应用
1 空压机冷却水现状1.1 空压机现状永坪炼油厂2009年800m3/h制氮站新增英格索兰压缩机一台，2011年空压站新增阿特拉斯压缩机3台，2013年后空压站和氮氧站相继各增加了一台阿特拉斯压缩机，6台压缩机均为进口设备，该设备的冷却器具有换热效率高、体积小、结构紧凑的优点，但同时对冷却水的水质要求也较高。
现6台机组的冷却水均由污水处理车间的一循装置供给。
在机组运行过程中多次出现因排气温度、水温、油温等高报所导致的联锁停机，且空压机联锁停机和酸洗频次都在逐年增加，2009年800m3/h制氮站投运的英格索兰压缩机冷却器结垢问题尤为突出，各级温度频繁报警，设备频繁停机酸洗检维修，曾创下一周酸洗了2次的记录，在夏季高温时节运行更加困难，油温持续报警，不得不外接喷淋水进行喷淋降温。
1.2 循环水现状永坪炼油厂循环水由污水处理车间循环水处理装置生产，由于受地理位置限制，永坪炼油厂长年缺水，循环水装置做不到定期排污，加之补水水质差，各生产装置冷换设备发生物料泄漏的频率高，导致循环水水质差，合格率低。
1.3 除盐水现状除盐水由动力车间锅炉水处理装置供给，其电导率、铁离子都较循环水低很多，而较高的电导率、铁离子对冷换设备的腐蚀和结垢影响较大，可影响到空压机排气和润滑油温度的升高，机组负荷加重，甚至会导致空压机联锁停机，而空压站和氮氧站肩负着全厂生产装置净化风、氮气供给的重任，空压机的安全长周期运行直接影响着全厂生产装置的运行平稳率和生产任务的完成情况，故闭式循环水系统技术在永坪炼油厂压缩机的应用需求迫切。
2 闭式循环水系统的应用原理2.1 闭式循环水系统工作原理 闭式循环系统为整体化设计，为撬装设备，将板式换热器、水泵、阀门、管道附件及仪表和控制部分集成在一个底座上，与空压机形成一个全封闭的水循环系统。
利用原有循环水（冷却水）作为冷介质，通过板式换热器降低除盐水温度，利用降温的除盐水进入空压机对空压机进行冷却，其中设备一次侧为循环水侧，和循环水系统构成独立循环系统，二次侧为除盐水侧，和空压机及设备循环水泵等构成循环系统。
闭式冷却水系统介绍
＞1500mm PGB20CP001 闭式冷却水泵出口母管压力 PGB20CP101 ＞0.7MPa 闭式冷却水泵进口滤网差压 PGB11CP101 PGB12CP101 PGB11CT107/108 PGB12CT107/108 ＞0.3MPa ＞75 ℃ ＞85 ℃ ＞110 ℃ ＞130 ℃ ＞38℃ ＜ 0.4MPa ＜ 0.55MPa
闭式冷却水系统SGC允许启动条件：闭式 冷却水箱液位≮500mm且水位信号正常。 在水/汽系统CLOSED COOLING WTR 1画 面中，点击“SGC CLSD CLG WTR SYS (PGB10EC001)”，可手动启动闭式冷却水 系统。 自动启动闭式冷却水系统SGC的命令来自 单元协调程序(CJA00EA001 XS03)的信号。
250S-39
卧式双吸离心式 1450 83 485 3.8 逆时针 上海水泵制造有限公司 Y280S-4 1450 75 380 139.7 50 IP54 1 上海电机厂
闭冷器：利用开式循环水对闭冷水进行冷 却，保证闭冷水的水温要求 图
名称 最大工况流量 最大工况工作压力 设计/试验压力 压力降 最大工况进口温度 最大工况出口温度 设计温度 介质流速 传热面积
操作票
对闭式冷却水泵按辅机启动要求进行全面检查，确认符合投运 条件。 确认闭式冷却水系统已充水放空。 检查膨胀水箱水位正常。 检查开启一组闭式冷却水热交换器进出口电动阀。 开启闭式冷却水母管压力调节阀前后电动阀。关闭闭式冷却水 母管压力调节阀旁路电动阀。 投入闭式冷却水母管压力调节阀自动，设定压力为0.65MPa。 检查各冷却水用户进出口阀门已开启。 检查闭式冷却水泵就地事故按钮已复位。 如闭式冷却水系统走顺控启动，应先选择闭式冷却水冷却器运 行方式及闭式冷却水泵的预选。
闭式循环水系统
课程设计(综合实验)报告( 2012 -- 2013 年度第一学期)名称：过程参数检测及仪表题目：闭式循环水系统院系：控制与计算机工程学院班级：实验自10学号：**********学生姓名：***指导教师：***设计周数：1周成绩：日期：2013年 1 月16日一、课程设计的目的与要求1)通过本次课程设计对锅炉整体系统及运行有一个更深刻的认识2)通过对系统进行设计仪表检测来加深对过程参数与仪表这门课的学习3)通过对仪表的使用了解锅炉系统中所要用到的各种仪表的使用特征、量程等规范4)学会运用VISIO、CAD等软件绘制系统监测图二、设计正文1.冷却水系统的介绍1.1直流冷却水系统在直流冷却水系统，冷却水直接从河、湖、海洋中抽取，一次通过凝汽器后，即排回天然水体，不循环使用。
所以，此系统的特点是：用水量大；水质没有明显的变化。
由于此系统必需具备充足的水源，因此在我国长江以南地区及海滨电厂采用较多。
但冷却水的操作费用大，不符合节约使用水资源的的要求，且长期使用直流冷却水，会对其水源（一般为江、河、湖、泊）造成热污染，对环境保护造成不利影响。
在火力发电厂中，除海滨电厂使用海水直流冷却外，早起建设的一些使用直流冷却水系统的机组大都已经得到了改造。
1.2开式循环冷却水系统该系统中、冷却水经循环水泵送入凝汽器，进行热交换，被加热的冷却水经冷却塔冷却后，流入冷却塔底部水池，再由循环水泵送入凝汽器循环使用。
此循环利用的冷却水则称循环冷却水。
此系统的特点是：有CO2散失和盐类浓缩，易产生结垢和腐蚀问题；水中有充足的溶解氧，有光照，再加上温度适宜，有利于微生物的孽生；由于冷却水在冷却塔内洗涤空气，会增加粘泥的生成。
此系统较直流式系统的主要优点是节水，对一台300MW的机组，循环水量按3.2×104（t/h）计，如果补充水量为2.5%，则每小时的耗水量仅800t，因此该系统在水资源短缺的我国北方地区被广泛采用。
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应用一：空压站闭式循环水冷却系统
空压站闭式循环水冷却系统主要服务于水冷空压机、冷冻式压缩空气干燥机等设备的冷却。
闭式冷却系统主要包括闭式冷却塔、循环水泵组、稳压排气装置、防冻装置、自动调节控制可视系统。
应用二：制冷站闭式循环水冷却系统
制冷站闭式循环水冷却系统主要服务于水冷制冷机组、机房空间、设备运行车间等空间的冷却。
闭式冷却系统主要包括闭式冷却塔、循环水泵组、稳压蓄冷水箱、防冻装置、自动调节控制可视系统。
应用三：中频电炉炉体和电源闭式循环水冷却系统
中频电炉在日常工作中，炉体和电源需要循环水来冷却，带走多余的热量。
应用四：液压站液压油的闭式循环水冷却系统
液压站液压油在工作中会产生大量的热量，需要将此热量带走，来稳定液压油的温度，保证液压油的性能。
闭式冷却系统主要包括闭式冷却塔、循环水泵组、稳压排气装置、膨胀水箱、板式换热器（管壳式换热器）防冻装置、自动调节控制可视系统。
应用五：大功率变频器及机房闭式循环水冷却系统
由于大功率变频器（或机房其他设备）在运行中有2%-4%左右的损耗，这些损耗都变成热量，如果不及时将热量导出变频室，将危害变频器的正常运行。
闭式冷却系统主要包括闭式冷却塔、循环水泵组、稳压排气装置、空气处理机、防冻装置、自动调节控制可视系统。
采用风道将变频器内热风直接引入空气处理机组降温过滤处理后，送出35～40℃ 冷却风循环进入变频器内；同时热风通过空气处理机组内的铜管翅片式表冷器把热量间接换热传递给循环水，空气处理机组出来的热水进入闭式冷却塔蒸发冷却散热后回到空气处理机组。
由于闭式循环冷却系统的循环冷却水在密闭的管路内循环，不受外界环境的影响，有效的保护了循环水水质，避免了换热器结垢，堵塞，清洗的麻烦，大大提高了换热效率，具备清洁、节能、低水耗的优点，同时也广泛应用于焊接系统、涂装系统、连铸结晶、注塑机、真空泵、单晶炉、多晶炉等系统及设备的冷却。